лекция 3 морфология насекомых_голова

ЛЕКЦИЯ 3 МОРФОЛОГИЯ НАСЕКОМЫХ.
ГОЛОВА И ЕЕ ПРИДАТКИ
1 Единство плана строения
2 Головной отдел: сегментный состав и придатки
1 Единство плана строения
Тело насекомого покрыто снаружи более или менее плотной
кутикулой, которая играет роль наружного скелета и обычно, образует твердый панцирь; этим насекомые резко отличаются от позвоночных, у которых скелет внутренний (слайд 2). Подвижность тела достигается подразделением его на серию члеников, или сегментов. Однако сегменты тела у насекомых, как у высших членистых животных, уже утратили свою первичную повторяемость, или
метамерность, и объединены в три отдела: голову (рецепторный
отдел), грудь (локомоторный отдел) и брюшко (висцеральный
отдел) (слайд 3). Голова происходит из 5-6 сегментов, грудь состоит из 3 сегментов, брюшко в своем первоначальном состоянии
имело 12 сегментов, обычно же их не более 10-11. В процессе эволюции произошла олигомеризация тела.
2 Головной отдел: сегментный состав и придатки
Голова насекомого (слайд 4) представляет собой плотную
капсулу, или эпикраниум, образованную из слившихся пяти, а по
мнению некоторых морфологов, даже шести-восьми сегментов. К
ней прикреплены придатки: ротовые органы и усики, или антенны.
Ее поверхность разделена швами на участки и с обеих сторон имеет крупные фасеточные глаза.
Самая верхняя часть головной капсулы называется теменем
(vertex). Оно разделено теменным, или эпикраниальным швом на
правую и левую половины. Спускаясь на переднюю лицевую поверхность головы, эпикраниальный шов раздваивается на лобные
швы, которые ограничивают лоб (frons). По обеим сторонам лба
располагаются щеки (genae). Сзади они ограничиваются затылочным швом. Позади затылочного шва за щеками имеются узкие защеки (postgenae), а за теменем – затылок (occiput). В свою очередь, и затылок, и защеки отделены заднезатылочным, или постмаксиллярным швом от заднезатылка (postocciput). Заднезатылок
окаймляет узкой полоской затылочное отверстие, при помощи которого голова прикрепляется к груди. На лицевой поверхности и с
боков головной капсулы на нижней границе лба, щек и защек имеется шов, именуемый: подо лбом – эпистомальным, под щеками –
субгенальным и под защеками – гипостомальным швом. Он отделяет ото лба широкий наличник (clypeus), с которым сочленена верхняя губа (labrum), а от щек и защек – узкие подщеки (subgenae) с
1
верхними (madibulae) и нижними (maxillae) челюстями насекомого.
Непосредственно под заднезатылком причленяется нижняя губа
(labium).
На лбу и темени многих насекомых находятся 1-3 маленьких
простых глазка, а между лбом и наличником над основаниями максилл – глубокие тенториальные ямки.
Форма головы насекомых разнообразна: округлая (мухи),
сжатая с боков (саранча, кузнечик), вытянутая в виде головотрубки (долгоносики). Различны и типы постановки головы: прогнатический, гипогнатический и опистогнатический. При прогнатическом
типе головы, характерном для хищных насекомых (жужелицы, стафилины), ротовые части направлены вперед; при прогнатическом
типе головы, характерном для хищных насекомых (жужелицы, стафилины), ротовые части направлены вперед; при гипогнатическом,
характерном для растительноядных (саранчовые, многие виды
клопов, жуков) – под прямым углом вниз; при опистогнатическом
(цикадковые, медяницы, трипсы) – ротовые части направлены под
острым углом вниз и назад, приближаясь к передним ногам (слайд
5).
Среди придатков головы в первую очередь выделяются усики,
или антенны. Усики насекомых представляют собой парные членистые подвижные и хорошо развитые придатки. Лишь у личинок мух
и некоторых перепончатокрылых, а также у самок веерокрылых и
бабочек-мешочниц усики редуцированы до небольших бугорков
или дисков. Усики по совокупности рецепторов могут считаться органами осязания и обоняния, а иногда и органами слуха, воспринимающими ультразвук.
Обычно усики располагаются в неглубокой антеннальной ямке
на темени, вблизи глаз или мандибул насекомого и состоят (слайд
6) из основного членика (scapus), ножки (pedicellum) и многочленикового жгута (flagellum).
Наиболее просты нитевидные и щетиковидные усики, различающиеся тем, что последние утончаются к вершине и напоминают
длинную щетинку. Далее выделяют чётковидные усики, жгутик которых напоминает связку бус, пиловидные (одно- и двусторонние),
гребенчатые, булавовидные, перистые, головчатые, веретеновидные, пластинчатые и перистые. Наряду с ними различают коленчатые усики с длинным основным члеником, к которому под углом
прикрепляется ножка и жгут, а также – щетинконосные и неправильные. Кроме этого существуют и особенные усики, как, например, у блох. У некоторых видов насекомых усики самцов развиты
сильнее, чем самок (ночные бабочки, комары), что вызвано необходимостью активного поиска последних, ведущих менее подвижный образ жизни.
2
У насекомых встречаются несколько типов ротовых аппаратов: грызущий, грызуще-лижущий, колюще-сосущий, сосущий, лижущий. В основе всех ротовых аппаратов насекомых лежит грызущий. Эволюционные преобразования, связанные с адаптациями к
тому или иному виду пищи и способу ее потребления привели к
трансформации исходного грызущего типа к современному разнообразию ротовых аппаратов.
Грызущий ротовой аппарат характерен для имаго и личинок
прямокрылых, жесткокрылых, верблюдок, сетчатокрылых, большекрылых, скорпионниц, а также личинок ручейников, бабочек, перепончатокрылых и других насекомых.
Грызущий ротовой аппарат (слайд 7) включает в себя следующие элементы:
1) Верхняя губа (складка кожи головы).
2) Верхние челюсти, или мандибулы, или жвалы.
3) Нижние челюсти, или максиллы:
а) основной членик, или кардо;
б) стволик, или стипес;
в) жевательные лопасти:
- наружная, или галеа;
- внутренняя, или лациния;
г) нижнечелюстной щупик (орган вкуса).
4) Нижняя губа, или лабиум:
а) подподбородок, или субментум;
б) подбородок, или ментум:
- наружная лопасть, или параглосса;
- внутренняя лопасть, или глосса;
в) нижнегубной щупик
Грызуще-лижущий ротовой аппарат (слайд 8) включает в себя:
1) Верхняя губа.
2) Верхние челюсти, или мандибулы, или жвалы.
3) Нижние челюсти, или максиллы:
а) кардо и стипес объединены в лабио-максиллярный комплекс с длинными галеями и маленькими лациниями;
б) нижнечелюстной щупик (рудиментарен).
4) Нижняя губа, или лабиум:
а) субментум с вилочкой, или лорумом
б) ментум
в) прементум (вытянутая пластинка):
- параглоссы (короткие);
- глоссы (длинные и сросшиеся);
- нижнегубной щупик
Сосущий ротовой аппарат (слайд 9) включает в себя:
1) Верхняя губа (рудиментарна).
2) Мандибулы редуцированы.
3) Нижние челюсти, или максиллы:
3
а) кардо;
б) стипес;
в) жевательные лопасти:
- галеа длинные, вытянуты в хоботок;
- лацинии рудиментарны;
г) нижнечелюстной щупик (рудиментарен).
4) Нижняя губа сильно редуцирована за исключением нижнегубного щупика.
Колюще-сосущий аппарат комаров в виде 6 стилетов (слайд
10):
1) Верхняя губа (напоминает косо срезанную иглу шприца и
очень прочна, опора для других стилетов и проведение пищи).
2) Мандибулы (тонкие стилеты, прокалывают покровы).
3) Максиллы (зазубренные тонкие стилеты, прокалывают покровы)
4) Нижняя губа (футляр для стилета). Гипофаринкс проводит
слюну с гепарином.
Лижущий ротовой аппарат (слайд 11):
1) Верхняя губа (входит в гаустеллум).
2) Мандибулы редуцированы.
3) Максиллы рудиментарны, щупик хорошо развит
4) Нижняя губа видоизменилась в:
а) рострум (разросшиеся края головной капсулы с наличником, нижнечелюстным щупиком и максиллярным склеритом);
б) гаустеллум (верхняя губа, прементум и гипофаринкс);
в) лабеллум (две полукруглые присоски с расположенным по
центру отверстием для приема пищи).
При разворачивании хоботка особой подвижностью отличаются лабеллумы, имеющие вид двух полукруглых присосок с расположенным по центру отверстием для приема пищи (слайд 12). К
этому отверстию подходят погруженные под поверхность лабеллумов псевдотрахеи – тонкие трубочки с мелкими порами, укрепленные полукружными склеритами.
Через поры отфильтровывается полужидкая пища. Проникая в
псевдотрахеи, она проходит через центральное отверстие в
гаустеллум и рострум и, в конце концов, достигает глотки в голове
насекомого. На границе центрального отверстия, между подходящими к нему псевдотрахеями, расположены крепкие зубцы. При
выворачивании лабеллумов они обнажаются и служат для дробления твердых субстратов, а при их складывании погружаются
внутрь.
Широкое разнообразие функций лижущего ротового аппарата
обусловливает эволюционный прогресс мух. Лишь неспособность к
прокалыванию покровов несколько ограничивает набор используемых пищевых субстратов, но за счет незначительных преобразований лабеллумов некоторые представители подотряда становятся
кровососами (слайд 13).
4